数据库云的未来与DBaaS实践分享

李珈甲骨文中国高级技术总监

2017.8.9

大纲Outline

• Oracle 数据库云创新技术• 数据库即服务-DBaaS实践分享

40Years,We’restillonthatsamejourney……connectingpeopleandbusinessestoinformation

Who we are

Copyright©2016 Oracleand/oritsaffiliates.Allrightsreserved.| OracleConfidential– Internal/Restricted/HighlyRestricted 3

(Itmightsurpriseyou)

4Oracle和/或其附属公司 2017年版权所有。保留所有权利。|

CLOUD

创新您的企业

Oracle数据库持续创新保护客户投资前提下，提供领先科技

这是一个数据库领域发生伟大创新的时代

源于新的科技和新的需求，数据库架构正在发生根本性的改变

5

行级锁存储过程分区

并行查询自定义类型

真正应用群集数据卫士

备份/恢复管理器JavaXML

Exadata多租户内存选件

BigDataSQLJSON

云互联网C/S架构

Oracle 是数据库技术的领导者由近年来行业分析报告所证明

Gartner：操作型数据库管理系统的关键能力，2016年10月

Oracle数据库12c获得4个场景中的3个的最高分

Gartner：数据管理之分析解决方案的魔力象限图，2017年2月

Oracle数据库12c获得执行力的最高分

Forrester Wave：内存数据库平台，2017年1季度

Oracle数据库12c在当前提供的功能和战略方面获得最高分

Oracle的新动向

Oracle数据库12cR2正式发布– 公有云，公有云部署在客户环境和本地部署

• Oracle Exadata• Linux 86, Solaris Sparc & x86• Windows

– NoSQL数据库包含在Oracle数据库企业版中– 新的命名规则和发布规则- 2018 版本

新的数据库云服务正式发布– 包括Exadata快捷版，MySQL云服务，Big Data SQL云服务

推出下一代IaaS云服务数据中心– 为客户提供加强的数据库和Exadata云服务

公有云部署在客户环境的扩展-Cloud@Customer– 正式发布Exadata和大数据公有云服务器部署在客户环境

7

创新数据管理

Ø从基于磁盘到基于内存的数据库

Ø从数据仓库到大数据

Ø从本地部署到数据库优化的云服务

同时保护客户的投资

Oracle数据库12c的内存选件

实时分析 性能 易于实施

交易和分析在同一个数据库

亚秒级报告&分析 无需更改应用

• 3倍更快的连接– 使用内存连接组

• 10倍更快的复杂查询– 使用内存表达式

• 60倍更快的JSON查询– 使用新的优化的二进制

格式

12.2的新特性性能增强

{"Theater":"AMC 15","Movie":”SULLY","Time“:2016-09-09T18:45:00","Tickets":{

"Adults":2}

}

Relational Virtual JSON

内存中按列存储

• 实时分析，而对生产端没有影响

• 充分利用容灾端的资源

• 可以产生不同于生产环境数据库的数据

Exadata和Oracle 云的12.2 新特性活动数据卫士的容灾端支持内存选件

月In-Memory

生产 容灾

年In-Memory

非易失性存储器即将来到

• 非易失性存储器科技正在发展中

• 预计2018年可以使用

• 对于存储和数据库市场将会是巨大影响的

• Oracle数据库的相应研发正在进行

向大数据变革

从数据仓库

• SQL分析和数据挖掘

• 关系型– 本地部署

• 交易数据

到大数据

• SQL分析和数据挖掘+机器学习和图象分析

• 关系型+ Hadoop，对象存储和 NoSQL – 本地部署 + 云

• 交易 + 社交、Web和物联网

BigDataSQL

快速SQL访问关系型数据，Hadoop，对象存储和NoSQL

• 直观的SQL语法访问JSONSELECT c.json_column.address.cityFROM customers c;

• 在任何SQL查询中使用JSON数据– 和任何其他数据源连接JSON数据– 使用任何SQL分析JSON数据

• Big Data SQL新特性– 数据向导：自动化理解JSON结构

使用Oracle Big Data SQL访问JSON格式的数据

大数据云服务

• 大数据云服务包括:– Cloudera企业版数据中心– 嵌入的数据分析，包括R和属性图分析– 嵌入的数据集成工具

• 从3个节点起步，扩展至成百节点• Big Data SQL云服务已经发布• Big Data 云服务器已经发布

综合、高性能的Hadoop、Spark和NoSQL的云服务

• 更低的成本– 统一管理很多数据库

• 敏捷性– 快速供应，克隆，移动

• 弹性扩展– 向上、水平、向下扩展

创新到数据库优化的云

大数据和分析

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应用层 数据保护数据库层

Oracle 云就绪工程系统和存储最适合运行 Oracle软件且总体拥有成本最低的系统

高性能 UNIX

大数据和分析

18

应用层 数据保护数据库层 高性能 UNIX

数据库备份服务大数据云服务IaaS计算云Exadata即服务 SPARC云服务

Oracle 工程系统和存储也称为云服务为您的本地基础设施提供云保险

弹性扩展

从本地部署

• 手工纵向扩展单台服务器和横向扩展RAC群集– 不满足容量激增

• 为高峰需求供应• 大规模扩展性和可靠性

– 手工数据库分片

到数据库优化的云

• 自助式纵向扩展单台服务器和横向扩展RAC群集– 满足容量激增

• 按需供应容量• 大规模可扩展性和可靠性

– 自动数据库分片

12.2 新特性支持OLTP应用的大量扩展性和可靠性的原生数据库分片

1个大的数据库分为很多小的数据库（分片）

美国客户

客户表

欧洲客户

亚洲客户

• RAC和DataGuard满足超过99%的应用的需求，同时保证应用的透明性

• 一些全球规模的OLTP应用倾向于使用切分大规模数据库为很多小的数据库

• 需要设计应用，从而工作负载可以自动的指向特定的分片上

• 支持将分片的数据表部署到1000个分片

甲骨文公有云为运行甲骨文 数据库而优化Oracle Cloud is Optimized for Running Oracle Database

Oracle 重新定义企业云标准：经过验证

存储

服务器

虚拟机

操作系统

数据库

中间件

应用

OraclePaaSCloud

数据 开发 整合 内容

分析 移动 管理 安全

OracleSaaSCloud

CX ERP HCM SCM

EPM IoT Social DaaS

OracleIaaSCloud

计算

存储

Oracle 重新定义企业云标准标准化的PaaS服务

应用开发

Java云移动云

容器云

应用构建云

开发者云

数据管理

数据库云

MySQL云Exadata数据库云

大数据云

数据库备份云

商业分析

商业智能云大数据准备云

Essbase云数据可视化云

整合 内容和体验

整合云物联网云

SOA云GoldenGate云

站点云流程云社交网络云文档云

安全

监控和分析身份管理

CloudAccessSecurityBroker配置和合规性

ü 相同的架构ü 相同的技能ü 相同的标准ü 相同的产品ü 相同的价格

Oracle 重新定义企业云标准自主的选择能力

CloudatCustome

r本地 公有云

负载自由选择

甲骨文数据库Exadata云服务

最好的数据库：包含所有高级选件

– 与客户数据中心的数据库100%兼容，便于迁移

最快的和最可靠的数据库云平台：Exadata

– 横向扩展的计算能力和智能存储，InfiniBand，PCIe闪存，数据库优化的协议完全的租户隔离，没有“超载供应”所有的公有云带来的收益

– 快速，弹性，自助服务– 甲骨文专家部署和管理基础架构– 按月/年订阅，满足在线容量快速扩

数据库开发

Oracle数据库云服务的范围从入门级到极大关键业务数据负载

ExadataEnterpriseExadataExpress

高可用、可扩展性和性能

中小企业&部门及应用

企业应用

大纲Outline

• Oracle 数据库云创新技术• 数据库即服务-DBaaS实践分享

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企业期待拥有更好性价比的数据库平台以更低成本、更快、更安全地提供数据库服务

部署速度提升

(典型部署时间4+月)

敏捷性 Û

总拥有成本降低

(典型的服务器利用率=5-10%)

成本 Ü

服务级别目标达成

(典型的非计划停机时成本为每分钟 $5000)

风险 Ü

简化IT

DBaaS数据库云的实现演进路线图

§ 物理

§ 专用和异构

§ 静态、孤立的分析

§ 标准化的硬件和软件体系

§ 标准部署配置

§ 数据库服务和服务级别目录

§ 共享和安全的中央数据基础架构

§ 动态优化和资源管理

§ 自动化系统管理

§ 按需、弹性、分层的自助服务

§ 快速服务伸缩和自动化

§ 计量、自动成本分配和收费

§ 完全动态、统一的资源池

§ IT 作为云代理：仲裁和代理

§ 安全的混合云集成（供应商、合作伙伴等）

传统孤岛 标准化的平台 整合的平台 服务交付平台 企业云平台

降低风险 降低运营支出 降低资本支出 提高敏捷性 全面优化

整合 私有 DBaaS 混合 DBaaS孤岛 标准化

简化 高效 灵活 统一

当前

客户状况

1970年代 2000年代 2010年代+

Oracle DBaaS规划与设计四个步骤

服务定义

技术服务

服务模型

部署模型

定义服务层级来简化服务交付

确定每个服务层级的技术规格

确定要供应的各个服务

使服务适合部署模型

青铜级 白银级 黄金级

小 大

中 超大

q RACq Data Guardq 备份

PDB 数据库 模式

私有 公有

提供商 混合

DBaaS的服务等级与SLA定义

服务等级 服务等级描述 DB 环境 RPO RTO

业务关键型应用：零应用停机，零数据丢失

生产环境 0~5分钟 <1小时

非业务关键型应用：分钟级的应用停机窗口，接近零的数据丢失

生产环境 5分钟 < 2 小时（至少）

所有的非生产运行环境：天级的应用停机窗口，数据从最新的备份中恢复

所有的非生产运行环境

1 天 72 小时

正常运行时间不包括计划性停机时间RecoveryTimeObjective(RTO)–服务能够正常使用前的所有时间（不包括数据库恢复时间）RecoveryPointObjective(RPO)–业务能够容忍丢失的数据总量

金

银

铜

• --------• --------• --------

• --------• --------• --------

• --------• --------• --------

DBaaS资源池构建最佳承载平台Exadata公有云、私有云都可以承载

最佳混合负载性能, 无瓶颈, 性能隔离, 可用性

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• 整合系统中任何瓶颈都能够影响所有工作负载Exadata 清除所有瓶颈– 最高网络带宽，存储分流– 每秒百万级I/O数, 独特日志优化技术

• Exadata 独有 I/O优先级管理通过可插拔数据库, job, user, service等技术实现

• Exadata 独有 关键DB网络优先级管理通过entire fabric实现

• Exadata 独有 统一CPU优先级管理与I/O优先级管理一起确保端到端优先级保证

Manufacturing

Marketing

HumanResource

s

Engineering

Sales

Service

IT/Operations

Financeand

Accounting

实现数据库资源的合理整合，多租户隔离统一管理

智能存储资源池

ASM、Resource Manager、IORM、SmartScan

服务器资源池RAC、Resource Manager、Instance Caging

EM12C

资源管理

运行管理

服务管理

资源调度 健康监控

配置管理

变更管理 知识管理

事件管理 访问管理

服务目录 计量管理

生命周期 服务水平

服务可用 需求管理

资源安全

Oracle 数据库服务

财务系统 资金系统

供应链

HR系统

ERP系统

Ø 通过RAC技术将数据库计算节点整合为计算资源池Ø 通过 ASM技术将智能存储节点整合为智能存储资源池Ø 通过Resource Manager技术实现资源的弹性分配

Ø 通过Instance Caging实现数据库云中资源隔离Ø 通过安全选件实现数据的安全存储与访问Ø 通过EM12C实现对Exadata数据库云的全生命周期管理：

云规划、创建、部署、资源分配与回收、监控、度量、优化

资源管理

Exdata

案例分享：移动OSS云化整合

云化整合架构

云化整合方法

云化整合价值总结

1. 根据系统应用类型（OLTP/OLAP)，将应用系统的数据放在Exadata上不同的数据库实例中；

2. 每个实例根据业务重要性、并发、响应等要求，横跨不同的数据库节点；

3. 按照RAC部署，至少保证每个实例有一个备份节点，数据库服务可以切换到备份节点上；

4. 节点间通过对CPU资源的控制实现各应用间的资源争用管理；

5. 通过EM Grid Control对数据库云平台进行统一管理和监控；告警信息通过SNMP统一接入IT网管系统；

1. 整合前的数据库系统分散在26台各类小型机（Sun/HP/IBM）中，约占用7个机架，存储约60TB数据；整合到Exadata只占用半个机架，大大节约机房占地面积和人员维护成本；

2. Exadata的EHCC高级混合列压缩技术，使原来60TB的数据只占用目前的14TB磁盘空间，不仅节约大量存储空间，数据备份工作量和备份设备也大大减少；

3. 整合前各类机器总功耗约80kw，还未计算配套的制冷、UPS等；整合后功耗最大7.2kw，典型5.1kw，只有整合前的1/10不到；

4. 整合前IT系统烟囱式建立，数据共享困

难；云化数据库后资源弹性共享，快速应对业务系统的需求变化；

5. Exadata的高可扩展性，大大简化了未来系统扩容的复杂性，也避免了传统扩容方式停机对业务造成的影响。

6. 一台1/4配Exadata用于高可用及容灾

XX集团数据库云服务目录及服务等级SLA应用规模 CPU(核数） 内存 负载类型 数据库版本 存储

大型应用 8 64G

交易型或

分析型

Oracle 11g或

Oracle 12c

高性能flash+

高容量硬盘

中型应用 4 32G

小型应用 2 16G

起始 1 8G

USLA服务等级 服务响应时间 服务恢复时间 数据丢失量 部署方式 计划内停机维护时

间

金牌 小于5分钟 小于10分钟 0分钟 两地三中心 4小时/月

银牌 小于30分钟 小于60分钟 小于5分钟 同城两中心 8小时/月

铜牌 小于60分钟 小于24小时 小于60分钟 本地部署 16小时/月

服务目录

服务等级

XX集团数据库云服务等级-SLA对应技术要求

铜 银 金

数据库技术 数据库集群RAC

数据库集群RAC

同城数据库容灾ADG（异

步）

数据库集群RAC

同城数据库容灾ADG（同步）

异地数据库容灾ADG（异步）

数据库部署 本地部署本地部署

同城容灾部署

本地部署

同城容灾部署

异地/公有云部署

备份恢复技术

在线数据定时备份(磁

带库)

归档数据公有云备份

（数据丢失量小于1小

时）

在线数据实时数据备份

（ZDLRA）

归档数据公有云备份

（数据丢失量小于5分钟）

在线数据实时数据备份

（ZDLRA）

同城数据库容灾ADG（同步）

归档数据公有云备份

（零数据丢失）

BRONZE DB云

案例:瑞银集团Oracle DBaaS

特级保障级别：关键业务系统 系统举例：黄金交易系统

一级保障级别：重要业务系统 系统举例：托管中台系统

二级保障级别：普通业务系统 系统举例：ITIL系统

三级保障级别：开发测试系统

DIAMOND

GOLD

SILVER

BRONZE

SILVER DB云

GOLD DB云

DIAMOND DB云

CDB+PDB +RAC+BACKUP +DataGuard +DelayDataGuard

铜 银 金 钻石

可用性 RTO <15min (尽力而为) <15min 最小的业务影响

DRRTO > 24hr <6hr <30min

RPO <=24hr <=24hr <30min 0

从备份恢复 <72hr <24hr <8hr <30min

性能 计划性的扩展 快速扩展

• --------• --------• --------

• --------• --------• --------

• --------• --------• --------

量体裁衣的服务定制

案例：瑞银集团实施Oracle DBaaS

业务服务

铜 银 金 钻石

数据库 HA 单实例MAA RAC+DR

数据复制本地

无无 DataGuard(同步)

远程 DataGuard(异步)

备份/恢复每周全备份

每天备份日志

每周全备份

每天增量备份

银 +闪回日志

金 +日内的日志+RMAN合并

技术服务

UBS实施Oracle数据库云（DBaaS）效果分析

① 物理服务器减少94% - 从3300台到187台② 数据库CPU 核数减少 71% - 从36388到10640③ Run-rate 成本减少42%到$232M④ 未来五年TCO降低26%

Oracle数据库云-DBaaS-不同之处

提高敏捷性 降低风险降低成本

1000%提升部署新的数据库速度

(典型部署时间4+月)

50%降低TCO

(典型的服务器利用率= 5-10%)

99.95%可用性SLA

(典型的非计划停机时成本为每分钟 $5000)

•Engineered Systems & Enterprise Manager 12c

两小时构建DBaaS

•DBaaS 自服务和服务目录快速应用

开发

•PDB,pluggable databases数据库

移动性

•Oracle Exadata & Oracle多租户数据库

高密度数据库资源整

•Oracle Database 12c & OEM12c

统一管理

•适用于各种数据库负载(OLTP, DW& Big Data)的标准的DBaaS

标准化

•开箱即用的DBaaS方案， 包括必须的服务

全面性

•可用性，安全，可管理及实用功能

企业级

•伸缩能力（RAC支持）最大化

Oracle 数据库云战略

• 持续的数据库技术创新• 数据库的幸福生活要靠云服务器 –

Exadata• 基于私有云或或公有云或混合云的

DBaaS解决方案，已验证为各行业客户带来效益

• 云优先战略• 部署在客户需要的地方 – Oracle

Cloud，客户的数据中心，或者两者兼而有之

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